Помощь студентам в учебе
Динамика пространственно-временного состояния гидротермических условий в Алтайском крае за 30-летний период
|
Введение 4
Глава 1. Состояние гидротермических условий и методы их оценки .
1.1 Основные показатели гидротермических условий 7
1.2 Комплексные показатели оценки гидротермических условий 16
Глава 2. Географические факторы формирования климата в Алтайском
крае 21
2.1 Общие физико-географические условия 21
2.2 Основные климатические особенности 28
2.3 Климаты природных районов 34
Глава 3. Динамика пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период 48
3.1 Динамика пространственно-временного состояния
гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период на примере основных показателей гидротермических условий 49
3.2 Динамика пространственно-временного состояния
гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период на примере комплексных показателей 58
Заключение 66
Список использованной литературы и источников
Глава 1. Состояние гидротермических условий и методы их оценки .
1.1 Основные показатели гидротермических условий 7
1.2 Комплексные показатели оценки гидротермических условий 16
Глава 2. Географические факторы формирования климата в Алтайском
крае 21
2.1 Общие физико-географические условия 21
2.2 Основные климатические особенности 28
2.3 Климаты природных районов 34
Глава 3. Динамика пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период 48
3.1 Динамика пространственно-временного состояния
гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период на примере основных показателей гидротермических условий 49
3.2 Динамика пространственно-временного состояния
гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период на примере комплексных показателей 58
Заключение 66
Список использованной литературы и источников
Изменения климата — наблюдаемые и прогнозируемые долгосрочные изменения средних климатических показателей, а также изменчивость климата, вызываемая деятельностью человека, включая аномалии (засухи, сильные штормы и наводнения). Потенциальные следствия изменения климата разнообразны и обширны, поэтому предупреждение последствий стало первоочередной темой в глобальной повестке дня для развития [7].
Существенные изменения климата Земли являются процессом, определяющим чередование геологических эпох, то есть, климатические колебания отмечались и раньше. Последние 100 лет это происходит чаще; средняя приземная температура возросла на 0,6-0,7 °С. Согласно инструментальным наблюдениям, 8 наиболее теплых лет были зафиксированы с 1998 года (самым теплым был 2005). В некоторых частях планеты намечается тенденция уменьшения годового показателя осадков, в других регионах мира колебания уровня осадков и температуры имеют прогрессию отразиться на вегетационном периоде культурных растений. В определенных местах годовое количество осадков может остаться прежним, но выпадать они могут с большими интервалами, в виде гораздо более сильных и кратковременных ливней, вызывающих усиление засух и наводнений. Возрастает интенсивность сильных штормов и ураганов.
Актуальность темы работы. Оценка климатических изменений представляет собой одну из актуальнейших проблем в науках о Земле. Происходящие климатические изменения имеют глобальное и региональное значения; без региональных исследований климатических трансформаций и их влияния на природные условия, экологическую обстановку невозможно получить полную картину изменения климата. Особо важны такие исследования для экономики и природопользования в районах с большой степенью освоенности территории, где интенсивность антропогенной деятельности ставит ландшафты на грань деградации. Алтайский край - это регион, подверженный массовым процессам засоления, водной и ветровой эрозии, с неустойчивым водно-солевым режимом почвенного покрова. Поэтому для ландшафтов Алтайского края важным условием их длительного существования является устойчивый гидротермический режим. Важность этой проблемы предопределила цель данной работы.
Цель работы: провести оценку динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучить основные показатели гидротермических условий;
- рассмотреть основные методы оценки гидротермических условий;
- оценить географические факторы формирования климата в Алтайском крае;
- рассмотреть климаты природных районов Алтайского края;
- провести оценку динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период.
Методы исследования: статистический анализ, математический анализ, графический метод, картографический метод с применением метода интерполяции.
Объект исследования: пространственное распределение гидротермических условий.
Предмет исследования: пространственное распределение гидротермических условий на территории Алтайского края.
Изучением климата на территории Алтайского края занимались А.П. Сляднев, Я.И. Фельдман (1958), которые выделили природные районы края 5
[42]. Распределением атмосферных осадков по территории края занимались В.С. Ревякин, В.П. Голещихин (1978) и К.И. Попова, А.В. Егорина (1993). В последующие годы работы по изучению климата и агроклиматических ресурсов проводились Харламовой Н.Ф., Модиной Т.Д., Максимовой Н.Б., Суховой М.Г., Егориной А.А., Кривоносовым Б.М.
Новизна работы. В данной работе приведены результаты исследований, связанные с изучением различных гидротермических показателей и их распространением на территории края, изменение во времени исследуемых показателей.
Практическая значимость работы: полученный материал может быть использован при исследовании изменений климата на территории Алтайского края, при ведении мониторинга состояния климатических показателей.
Апробация темы: материалы выпускной квалификационной работы были представлены на III, V, и VI региональной молодежной конференции «Мой выбор-НАУКА» (АлтГУ, 2016; 2017, 2019); семинаре-практикуме «Твой след на Земле - экология Алтайского края (Барнаул, 2016).
Публикации: по теме выпускной квалификационной работы опубликовано 4 статьи.
Существенные изменения климата Земли являются процессом, определяющим чередование геологических эпох, то есть, климатические колебания отмечались и раньше. Последние 100 лет это происходит чаще; средняя приземная температура возросла на 0,6-0,7 °С. Согласно инструментальным наблюдениям, 8 наиболее теплых лет были зафиксированы с 1998 года (самым теплым был 2005). В некоторых частях планеты намечается тенденция уменьшения годового показателя осадков, в других регионах мира колебания уровня осадков и температуры имеют прогрессию отразиться на вегетационном периоде культурных растений. В определенных местах годовое количество осадков может остаться прежним, но выпадать они могут с большими интервалами, в виде гораздо более сильных и кратковременных ливней, вызывающих усиление засух и наводнений. Возрастает интенсивность сильных штормов и ураганов.
Актуальность темы работы. Оценка климатических изменений представляет собой одну из актуальнейших проблем в науках о Земле. Происходящие климатические изменения имеют глобальное и региональное значения; без региональных исследований климатических трансформаций и их влияния на природные условия, экологическую обстановку невозможно получить полную картину изменения климата. Особо важны такие исследования для экономики и природопользования в районах с большой степенью освоенности территории, где интенсивность антропогенной деятельности ставит ландшафты на грань деградации. Алтайский край - это регион, подверженный массовым процессам засоления, водной и ветровой эрозии, с неустойчивым водно-солевым режимом почвенного покрова. Поэтому для ландшафтов Алтайского края важным условием их длительного существования является устойчивый гидротермический режим. Важность этой проблемы предопределила цель данной работы.
Цель работы: провести оценку динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучить основные показатели гидротермических условий;
- рассмотреть основные методы оценки гидротермических условий;
- оценить географические факторы формирования климата в Алтайском крае;
- рассмотреть климаты природных районов Алтайского края;
- провести оценку динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период.
Методы исследования: статистический анализ, математический анализ, графический метод, картографический метод с применением метода интерполяции.
Объект исследования: пространственное распределение гидротермических условий.
Предмет исследования: пространственное распределение гидротермических условий на территории Алтайского края.
Изучением климата на территории Алтайского края занимались А.П. Сляднев, Я.И. Фельдман (1958), которые выделили природные районы края 5
[42]. Распределением атмосферных осадков по территории края занимались В.С. Ревякин, В.П. Голещихин (1978) и К.И. Попова, А.В. Егорина (1993). В последующие годы работы по изучению климата и агроклиматических ресурсов проводились Харламовой Н.Ф., Модиной Т.Д., Максимовой Н.Б., Суховой М.Г., Егориной А.А., Кривоносовым Б.М.
Новизна работы. В данной работе приведены результаты исследований, связанные с изучением различных гидротермических показателей и их распространением на территории края, изменение во времени исследуемых показателей.
Практическая значимость работы: полученный материал может быть использован при исследовании изменений климата на территории Алтайского края, при ведении мониторинга состояния климатических показателей.
Апробация темы: материалы выпускной квалификационной работы были представлены на III, V, и VI региональной молодежной конференции «Мой выбор-НАУКА» (АлтГУ, 2016; 2017, 2019); семинаре-практикуме «Твой след на Земле - экология Алтайского края (Барнаул, 2016).
Публикации: по теме выпускной квалификационной работы опубликовано 4 статьи.
К основным показателям гидротермических условий относятся: суммарный приход солнечной радиации, радиационный баланс, суммы активных температур (суммы среднесуточных температур выше 10 °С), температуры самого теплого и холодного месяцев, среднегодовое количество осадков, осадки теплого периода.
Интегральные показатели - коэффициент увлажнения (Кув) Иванова- Мезенцева, радиационный индекс сухости (К) Григорьева-Будыко, гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова благодаря различным методикам расчета соотношения тепла и влаги позволяют комплексно оценить гидротермические условия на какой-либо территории, сравнив показатели между собой.
Алтайский край географически раскинулся на северо-западных склонах Алтае-Саянской горной системы и юго-восточной окраине Западно-Сибирской равнины, именно данное географическое расположение края предопределило разнообразие ландшафтов, благоприятность климата, плодородие почв и многоводность рек.
Климат Алтайского края умеренный, переходный к континентальному, формируется в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 90-95°С. Среднегодовые температуры - положительные 0,5-2,1°С. Средняя температура воздуха самого теплого месяца (июля) 18-21°, экстремальные достигают +40-+42°С. Средняя температура воздуха в январе -16, -20°, абсолютный зимний минимум -50, -55 °С. Безморозный период продолжается около 120 дней. Наиболее сухой и жаркой является западная равнинная часть края. К востоку и юго-востоку происходит увеличение осадков от 230 мм до 600-700 мм в год. Среднегодовая температура повышается к юго-западу края. Благодаря наличию горного барьера на юго-востоке края господствующий западно-восточный перенос воздушных масс приобретает юго-западное направление.
В ходе оценки динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период полученные статистические характеристики расширяют представление о режиме осадков и температур в пределах равнинной и горной территорий Алтайского края, уточняя особенности как временной межгодовой, так и пространственной изменчивости показателей. Рассчитанные комплексные показатели на основе многолетних данных о режиме осадков и температур свидетельствуют о следующем: во-первых, несмотря на различный подход комплексных показателей и различную классификацию, значения всех показателей соответствуют природным зонам, в которых расположен Алтайский край, что свидетельствует о правильности проведенных расчетов. Во-вторых, по результатам расчета трех комплексных показателей и сравнения двух временных периодов, значения соответствующие тем или иным природным зонам говорят о том, что границы природных зон края за последние 30 лет смещаются на запад, граница пустынь отступает за территорию края. В-третьих, несмотря на увеличение количества осадков и смещение более засушливых условий на запад, все же большую часть территории края можно считать засушливой, с недостаточным увлажнением. Также стоит отметить то, что временной период, взятый нами для исследования, не продолжителен, к сожалению, проследить изменение показателей и коэффициентов за более продолжительный срок не представляется возможным, ввиду отсутствия данных по метеостанциям края.
Интегральные показатели - коэффициент увлажнения (Кув) Иванова- Мезенцева, радиационный индекс сухости (К) Григорьева-Будыко, гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова благодаря различным методикам расчета соотношения тепла и влаги позволяют комплексно оценить гидротермические условия на какой-либо территории, сравнив показатели между собой.
Алтайский край географически раскинулся на северо-западных склонах Алтае-Саянской горной системы и юго-восточной окраине Западно-Сибирской равнины, именно данное географическое расположение края предопределило разнообразие ландшафтов, благоприятность климата, плодородие почв и многоводность рек.
Климат Алтайского края умеренный, переходный к континентальному, формируется в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 90-95°С. Среднегодовые температуры - положительные 0,5-2,1°С. Средняя температура воздуха самого теплого месяца (июля) 18-21°, экстремальные достигают +40-+42°С. Средняя температура воздуха в январе -16, -20°, абсолютный зимний минимум -50, -55 °С. Безморозный период продолжается около 120 дней. Наиболее сухой и жаркой является западная равнинная часть края. К востоку и юго-востоку происходит увеличение осадков от 230 мм до 600-700 мм в год. Среднегодовая температура повышается к юго-западу края. Благодаря наличию горного барьера на юго-востоке края господствующий западно-восточный перенос воздушных масс приобретает юго-западное направление.
В ходе оценки динамики пространственно-временного состояния гидротермических условий на территории Алтайского края за 30-летний период полученные статистические характеристики расширяют представление о режиме осадков и температур в пределах равнинной и горной территорий Алтайского края, уточняя особенности как временной межгодовой, так и пространственной изменчивости показателей. Рассчитанные комплексные показатели на основе многолетних данных о режиме осадков и температур свидетельствуют о следующем: во-первых, несмотря на различный подход комплексных показателей и различную классификацию, значения всех показателей соответствуют природным зонам, в которых расположен Алтайский край, что свидетельствует о правильности проведенных расчетов. Во-вторых, по результатам расчета трех комплексных показателей и сравнения двух временных периодов, значения соответствующие тем или иным природным зонам говорят о том, что границы природных зон края за последние 30 лет смещаются на запад, граница пустынь отступает за территорию края. В-третьих, несмотря на увеличение количества осадков и смещение более засушливых условий на запад, все же большую часть территории края можно считать засушливой, с недостаточным увлажнением. Также стоит отметить то, что временной период, взятый нами для исследования, не продолжителен, к сожалению, проследить изменение показателей и коэффициентов за более продолжительный срок не представляется возможным, ввиду отсутствия данных по метеостанциям края.